Modele diferențiale de metilare a ADN-ului la nivelul genomului în obezitatea infantilă BMC Note de cercetare Text complet
Abstract
Obiectiv
Expunerea la stres în timpul sarcinii poate programa susceptibilitatea la dezvoltarea obezității la descendenți. Scopul nostru a fost să stabilim dacă stresul matern prenatal (PNMS) datorat unui dezastru natural a fost asociat cu obezitatea copilului și să comparăm profilurile de metilare a ADN la copiii obezi față de cei neobezi la vârsta de 13 ani și jumătate. Femeile și copiii lor au fost implicați în studiul longitudinal al dezastrelor naturale - Proiectul Ice Strom, care a servit drept model uman pentru studierea PNMS. Sângele a fost colectat de la 31 de copii (inclusiv cinci copii obezi). Infinium HumanMethylation450 BeadChip Array a fost efectuat pentru analize de metilare a ADN-ului la nivelul genomului.
Rezultate
Rezultatele au demonstrat un model de metilare a ADN-ului asociat cu obezitatea, bine definit. Au existat 277 CpG, care corespund la 143 de gene, au fost metilate diferențial. Analizele IPA au relevat 51 de căi canonice, iar îmbogățirea căilor a fost implicată în funcția imună. Deși nu s-a găsit nicio asociere semnificativă între PNMS și obezitatea infantilă, datele preliminare din studiu au relevat modele de metilare asociate obezității la nivel de genom la copii.
Introducere
Obezitatea este o afecțiune multifactorială cauzată de interacțiunea complexă dintre factorii genetici și de mediu. Deoarece singura genetică nu poate explica pe deplin creșterea rapidă globală a obezității, mecanismele epigenetice au fost sugerate ca jucând un rol în etiologia sa [1, 2]. S-a sugerat că metilarea ADN-ului, cel mai bine înțeles mecanism epigenetic, este asociată cu dezvoltarea obezității.
Deoarece perioada intrauterină este recunoscută ca o fereastră critică de dezvoltare, expunerea la stres în această perioadă poate programa susceptibilitatea la dezvoltarea obezității. De exemplu, studiul olandez al foametei a arătat că condițiile adverse in utero au afectat foarte mult adipozitatea ulterioară și starea de risc metabolic [3]. Într-un alt studiu, indicele crescut de masă corporală (IMC) și procentul de grăsime corporală au fost observate la adulții tineri ale căror mame au suferit evenimente de viață stresante în timpul sarcinii [4]. În plus, dolul matern în timpul sarcinii a prezis rate crescute de obezitate a descendenților [5]. Mecanismul presupus poate fi acela că stresul matern prenatal (PNMS) induce cortizol excesiv care poate trece bariera placentară devreme și ar putea programa dezvoltarea fetală a funcționării metabolice prin axa HPA [6].
Textul principal
Metodă
Participanți
Pentru evaluarea copiilor la vârsta de 13 ani și jumătate în 2011, 36 de copii au fost de acord să furnizeze o probă de sânge. Probele de ADN de la doi copii nu au fost utilizate pentru analizele de metilare a ADN-ului din cauza concentrațiilor de ADN ale celulelor T foarte mici. Am identificat trei femei care au dezvoltat diabet gestațional, prin urmare, copiii lor au fost excluși pentru a evita efectele confuzive ale diabetului gestațional matern asupra metilării ADN-ului [10]. Un total de 31 de copii, inclusiv 5 obezi (4 băieți și 1 fată) și 26 non-obezi (14 băieți și 12 fete) au fost folosiți pentru analize suplimentare.
Greutatea obiectivă a fost evaluată cu chestionarul, care a fost publicat anterior în altă parte [11], prin măsurarea gravității evenimentelor legate de furtuni experimentate de femeile însărcinate cu patru categorii de expunere: Amenințare, Pierdere, Domeniu de aplicare și Schimbare. Fiecare dimensiune a fost notată pe o scară de la 0 la 8, variind de la nicio expunere la expunere ridicată. Un scor total de dificultăți obiective (Storm32) a fost calculat prin însumarea scorurilor din toate cele patru dimensiuni folosind abordarea lui McFarlane [12]. Suferința subiectivă a fost evaluată folosind o versiune franceză validată a Impact-Event Event Scale-Revised (IES-R) care a fost publicată anterior în altă parte [13]. Această scală de 22 de articole, utilizată pe scară largă pentru evaluarea suferinței după expunerea la traume, descrie simptome din trei categorii relevante pentru tulburarea de stres post-traumatică: gânduri intruzive, hiperarousal și evitare. Participanții au răspuns pe o scală Likert în 5 puncte, de la „Deloc” la „Extrem”, măsura în care fiecare comportament a descris cum s-au simțit în ultimele 7 zile.
Măsurile rezultatului copilului la vârsta de 13 ani și jumătate
În timpul unei evaluări față în față, măsurătorile de înălțime, greutate și talie au fost colectate urmând liniile directoare standard [14], repetând fiecare măsură de două ori și luând mijloacele. IMC-urile specifice sexului și vârstei (kg/m 2) au fost calculate pe baza referințelor de creștere ale Organizației Mondiale a Sănătății adaptate pentru canadieni (http://cpeg-gcep.net/content/who-growth-charts-canada). Copiii au fost clasificați ca obezi dacă au depășit percentila 97 a IMC.
Infinium HumanMethylation450 BeadChip Array
Extracția ADN din celulele T a fost efectuată folosind Wizard-Genomic-DNA-Purification-kit (Promega) conform instrucțiunilor producătorului. Infinium HumanMethylation450 BeadChip Array și analiza datelor au fost descrise anterior [15].